Rozmnožovanie baktérií pomocou spór

Baktérie predstavujú heterogénnu skupinu jednobunkových organizmov rozličného tvaru a veľkosti s bunkovou organizáciou prokaryontného typu. Mikrobiológia sa zaoberá skúmaním mikroorganizmov, ktoré sú vo všeobecnosti ako jedince príliš malé na to, aby ich bolo možné pozorovať voľným okom. Štúdiom baktérií sa detailne zaoberá bakteriológia.

Priemerná bakteriálna bunka dosahuje veľkosť len 0,3-5,0 µm (teda tisícin milimetra). Vďaka týmto mikroskopickým rozmerom ich zvyčajne nemôžeme pozorovať voľným okom. Bez ohľadu na ich malú veľkosť je však tvar buniek baktérií veľmi rozmanitý a slúži ako jeden zo základných znakov pri ich klasifikácii.

Typy rozmnožovania baktérií

Baktérie sa rozmnožujú výlučne nepohlavne, a to procesom známym ako priečne delenie. Ide o priame rozdelenie bunky. Počas tohto procesu sa najprv zdvojí bakteriálna DNA a následne sa bunka zaškrtí na dve rovnaké polovice. Výsledkom sú klony, teda bunky geneticky úplne zhodné s materskou bunkou. Generačná doba bakteriálnych buniek pri tomto delení za optimálnych podmienok trvá priemerne približne 30 minút.

Niektoré druhy sa množia, podobne ako kvasinky, pučaním. Na povrchu baktérie sa vytvorí hrbolček, ten postupne dorastá a odtrhne sa od pôvodnej bunky. Vláknité baktérie (aktinomycéty) sa môžu rozmnožovať rozpadom vlákien, kedy sa oddelí časť vlákna, ktoré postupne dorastá.

Hoci baktérie nemajú skutočné pohlavné rozmnožovanie, dokážu si medzi sebou vymieňať gény prostredníctvom horizontálneho prenosu génov, čím vznikajú nové genetické kombinácie. Najvýznamnejším spôsobom je konjugácia. Ide o dej, pri ktorom sa dve bunky dočasne spoja a darcovská bunka jednosmerne odošle príjemcovi časť svojej DNA (zvyčajne vo forme malého kruhového plazmidu).

Spóry ako prežitie baktérií

Mnohé druhy paličkovitých baktérií (bacily) sú v nepriaznivých podmienkach schopné utvárať mimoriadne odolné kľudové štádiá nazývané spóry (endospóry).

RNDr. Imrich Barák, DrSc., molekulárny mikrobiológ, sa intenzívne venuje štúdiu mechanizmov bunkového delenia a hlavne diferenciačného procesu, nazývaného sporulácia. Pri tomto procese vznikajú veľmi rezistentné spóry, ktoré sú schopné prežiť nepriaznivé podmienky a potom vyklíčiť. Uvedená vlastnosť spór je zároveň hrozbou aj výhodou pre človeka. Spóry môžu byť pre človeka nebezpečným zdrojom chorôb a infekcií, no zároveň dokážeme pre ne nájsť využitie v biotechnológiách a potravinárstve.

Príkladom modelového organizmu na štúdium sporulácie je Bacillus subtilis. Imrich Barák tiež prednášal o spórach Clostridium difficile, ktoré sú zodpovedné za nebezpečné a ťažko liečiteľné infekcie spojené s hospitalizáciou v nemocniciach.

Vlastnosti spór v porovnaní s vegetatívnymi baktériami

Porovnajme si vlastnosti produktov s vegetatívnymi baktériami a produktov s bakteriálnymi spórami, ako sú napríklad bakteriálne produkty NovaFerm®:

Z tabuľky je zrejmé, že spóry baktérií majú výrazne vyššiu odolnosť voči nepriaznivým podmienkam prostredia, čo ich robí vhodnejšími pre rôzne aplikácie, napríklad v poľnohospodárstve.

Objavitelia a výskum baktérií

Najvýznamnejším a vôbec prvým pozorovateľom mikroorganizmov bol Holanďan ANTHONY VAN LEEUWENHOEK (1632-1723). Tento vynálezca si zostrojil jednoduché mikroskopy s jedinou šošovkou, ktoré zväčšovali až 500-násobne. V 19. storočí sa mikrobiológia sformovala ako skutočná samostatná veda. Jej ústrednou postavou bol LOUIS PASTEUR (1822-1895). Dokázal, že mliečne, alkoholové alebo maslové kvasenie sprevádza výskyt mikroorganizmov a že práve baktérie môžu kontaminovať víno. Zaviedol preto proces pasterizácie. Jeho poznatky viedli k úvahám, že mikroorganizmy sú pôvodcami infekčných chorôb. Položil taktiež základy pre princípy profylaxie ochorení zavedením prvých metód ochranného očkovania.

Definitívny dôkaz o tom, že konkrétne baktérie spôsobujú konkrétne ochorenia, podal nemecký lekár ROBERT KOCH (1843-1910) pri výskume antraxu (Bacillus anthracis). Okrem toho neskôr objavil aj pôvodcov cholery (Vibrio cholerae) a tuberkulózy (Mycobacterium tuberculosis). Predložil prísne kritériá, podľa ktorých sa určitý mikroorganizmus môže prehlásiť za pôvodcu určitého ochorenia.

V roku 1928 urobil britský vedec ALEXANDER FLEMING prelomový objav prvého antibiotika - penicilínu. Izoloval ho z mikroskopickej huby Penicillium notatum. Zistil, že penicilín blokuje syntézu bunkovej steny grampozitívnych baktérií, čím spôsobuje ich prasknutie a smrť.

Význam baktérií

S baktériami sa stretávame absolútne všade: vo vzduchu, vo vode, v pôde, ale aj na povrchu pokožky človeka či v jeho hrubom čreve. Výnimkou je však krv zdravého človeka, v ktorej sa za bežných okolností žiadne baktérie nenachádzajú. Ich rozšírenie extrémne závisí od podmienok prostredia, primárne od prítomnosti kyslíka, dostupného zdroja potravy, ideálnej teploty a tolerovaného pH prostredia.

Baktérie zohrávajú kľúčovú úlohu pri kolobehu látok v prírode. Z ekologického hľadiska je významná schopnosť niektorých voľne sa vyskytujúcich baktérií alebo baktérií žijúcich v symbióze s vyššími rastlinami fixovať molekulový dusík. Chemoautotrofné baktérie sú ekologicky významné v poľnohospodárstve, pretože zabezpečujú dusíkovú výživu pre rastliny, resp. kolobeh síry v prírode.

Z biotechnologického hľadiska sú významné fermentujúce baktérie (priemyselná výroba organických kyselín, vitamínov, antibiotík, syrov, octu). Niektoré sa využívajú pri čistení odpadových vôd. Mnohé druhy baktérií sú súčasťou normálnej flóry kože a slizníc človeka. Avšak niektoré druhy baktérií sú patogénne, vyvolávajú ochorenia u ľudí, zvierat a rastlín.

tags: #rozmnozovanie #bakterii #pomocou #aspor

Populárne príspevky:

• ako vybrať svadobnú kyticu zo zvončekov
• starostlivosť o muchovník Lamarckov
• Starostlivosť o škrečiatka
• Symbolika bielych a ružových kál v svadobných kyticiach
• Metódy rozmnožovania viniča